Терморегуляторы для систем отопления, а также их подключение
Постоянный расход топлива или электроэнергии в нагревательных приборах невозможен при изменении температуры нагреваемой среды, как это происходит в отапливаемой квартире во время колебания климатических условий. Естественно, что при похолодании для поддержания комфортной температуры понадобится большая мощность системы отопления, которая достигается увеличением расхода энергии. Отслеживание допустимого диапазона температур обеспечивают специальные терморегуляторы для котлов отопления.
По-другому терморегуляторы называют термостатами, термодатчиками, термореле, но в независимости от названия, сложности, точности и функциональности приборов их основным предназначением является отслеживание изменения температуры теплоносителя или воздуха в отапливаемой комнате с выдачей сигнала на включение или выключения отопления в зависимости от измеряемых датчиками параметров и предустановленных температурных режимов работы.
Основополагающий принцип терморегуляции систем отопления
Многие люди, жившие в эпоху социализма, помнят тарификацию газа по отапливаемой площади, без применения счетчика. При таком подходе котел отопления мог гореть на максимуме круглые сутки, а терморегулирование в доме осуществлялось путем сброса слишком жаркого воздуха через открытые окна. В наше время, когда на счету каждый кубометр газа или киловатт*час электричества, такое расточительное расходование энергоресурсов будет крайне невыгодным, поэтому существует необходимость в регулировке мощности систем отопления в зависимости от потребности.
Производители систем отопления издревле знали о зависимости температуры в отапливаемом помещении от расхода топлива, поэтому сразу начали устанавливать ручные регуляторы подачи энергоносителя и стали разрабатывать термостат для котла, функционирующий в автоматическом режиме. Принцип работы подобного термостата с успехом используется до сих пор – это реакция на температуру теплоносителя, возвращающегося в котел после прохождения радиаторов отопления. Если вода после радиаторов возвращается горячей – значит, батареи отопления прогреты, а воздух в помещении достаточно теплый, и не оказывает существенного влияния на охлаждение теплоносителя, соответственно подачу топлива в котел можно уменьшить.
Данные термостаты не используют электричества и работают благодаря неравномерному тепловому расширению в биметаллической пластине. При нагревании изгибающаяся пластина надавливает на заслонку газового клапана и подача газа в котел уменьшается, а при охлаждении происходит обратный процесс. При появлении интенсивного пламени или резкого роста температуры, биметаллическая пластина термостата сработает как термопредохранитель, полностью перекрывая подачу топлива или воздуха в твердотопливных котлах.
Контроль температуры в помещении
Современный терморегулятор для котла работает в системе управления нагревательного прибора, которая также отслеживает такие параметры, как наличие тяги в дымоходе, давление газа в газопроводе, обеспечивает циркуляцию теплоносителя, и т. п. Данный всеобъемлющий контроль параметров, и программирование работы котла возможно при использовании электронных систем управления. Но даже очень «умная» и «продвинутая» электроника, определяющая изменение температуры в котле не способна обеспечить комфортный нагрев помещения, если система отопления рассчитана неправильно, или изменились условия эксплуатации.
Например, при трескучем морозе за окном, в сопровождении порывистого ветра теплопотери через стены и щели помещения будут увеличены, что незамедлительно скажется на снижении температуры в доме, даже если батареи отопления и возвратная труба будет относительно горячей. При невозможности уменьшить теплопотери, единственным способом повысить температуру в помещении будет ручное увеличение мощности отопления.
В данном случае в роли термодатчика для обогревателя выступают тепловые ощущения нервной системы человеческого организма, которые преобразуются в команду телу: встать и пойти перенастроить котел. Логично, что появились электрические устройства, контролирующие температуру в помещении, и связанные с системой управления котлом. Таким образом, вся система отопления будет работать для поддержания заданной температуры в зоне контроля независимо от изменения внешних условий.
Применение удаленного терморегулятора
Принцип действия удаленного термодатчика практически не отличается от функционирования встроенного в котел термостата – при достижении пороговой температуры дается команда на увеличение или снижение мощности. Подключение терморегулятора к обогревателю может быть осуществлено при помощи кабеля или беспроводного соединения, при условии, что котел поддерживает данную возможность. Установка даже самого простого терморегулятора, отслеживающего лишь изменение температуры, позволит существенно снизить затраты на отопления, избегая излишнего перегрева в помещении, поддерживая заданный температурный режим.
Установка в детской комнате удаленного терморегулятора котла позволит поддерживать оптимальную температуру для детей, не опасаясь их переохлаждения вследствие изменяющихся погодных условий на улице. Также стабильность температуры очень важна для людей преклонного возраста, или страдающих различными заболеваниями, для лечения которых необходим постоянный комфорт в комнате пребывания.
Более функциональные и дорогие терморегуляторы имеют возможность программирования различных температурных режимов отопления помещения в зависимости от времени суток или дней недели. Например, по будням в дневное время, когда дети в школе, а все взрослые на работе – незачем интенсивно топить детскую и весь дом, компенсируя теплопотери. Поэтому, на период отлучения членов семьи терморегулятор можно запрограммировать на понижение температуры, что снизит теплопотери и счета за энергоресурсы, а ко времени возвращения детей со школы автоматика снова повысит мощность отопления.
Таким образом, при использовании программированного терморегулятора можно добиться существенной экономии энергоресурсов, комбинируя, в зависимости от потребности, различные режимы работы:
- Отсутствие хозяев в доме – поддерживается минимальная температура, необходимая для жизнедеятельности растений и домашних животных;
- Интенсивный разогрев системы отопления перед приходом жильцов в помещение, осуществляемый программно или с помощью дистанционной команды;
- Установка и использование шаблонов управления отоплением в различное время суток в будничные и выходные дни.
Подключение и установка терморегуляторов
Производители современных котлов и систем отопления оснащают свои нагревательные приборы разъемами или беспроводными портами для подключения дополнительных термодатчиков, устанавливаемых в контрольных точках помещения. Также многие компании, выпускающие обогреватели, предлагают в качестве опции собственные дополнительные контрольные устройства различной функциональности. В этом случае узнать о том, как подключить терморегулятор к нагревательному прибору, можно из его инструкции по эксплуатации.
На рисунке ниже показана обобщенная простая схема подключения термостата к нагревателю. Существует несколько общих правил и требований по установке и размещению терморегуляторов различной функциональности. Нужно помнить, что работа системы управления будет зависеть от нагрева и охлаждения небольшого термоэлемента, а быстрота реакции напрямую зависит от скорости изменения температуры.
Очевидно, что заблокированный мебелью или шторами терморегулятор будет с опозданием реагировать на изменение параметров в помещении. Возможна и противоположная ситуация – при размещении термодатчика напротив дверей при их открывании будет каждый раз появляться сквозняк, интенсивно охлаждающий теплочувствительный элемент, что приведет к слишком частому увеличению мощности. Показания терморегулятора будут недостоверными, если он установлен слишком близко к излучающему тепло котлу.
Поэтому, при выборе места установки терморегулятора рекомендуется опытным путем найти наиболее приемлемую точку, где влияние нагревающих и охлаждающих конвекционных потоков скомпенсировано, а тепловое излучение от различных бытовых электроприборов и Солнца сведено к минимуму. При установке терморегулятора на внешнюю стену, которая может промерзать, следует позаботиться о термоизоляционной прокладке, чтобы избежать ложных срабатываний системы отопления.
Реализация раздельной регулировки температуры в комнатах
Применение единичного терморегулятора позволит удерживать комфортную температуру в самой важной комнате в доме, а в остальных помещениях температурный режим будет отличаться от контрольного в зависимости от качества утепления и площади радиаторов. Для полноценной и независимой регулировки теплового климата во всех помещениях потребовалась бы установка индивидуального терморегулятора и котла (или отдельного контура) для каждой комнаты. Очевидно, что такой подход является слишком затратным, поэтому данную проблему решают при помощи терморегуляторов, устанавливаемых на радиаторы отопления.
Более эффективным способом тепловой регулировки является смешивание горячего и холодного теплоносителя для достижения оптимальной температуры радиатора отопления. Данное смешивание теплоносителей осуществляется специальным трехходовым клапаном. Установка подобного клапана в систему отопления каждого помещения позволит контролировать в нем заданный температурный режим при контроле терморегулятора, установленного в данной комнате.
Таким образом, число комнат в доме с независимо регулируемой температурой будет зависеть от количества терморегуляторов и смесительных трехходовых клапанов. Но, даже установка в систему отопления одного датчика и смесительного трехходового клапана поможет модернизировать устаревший котел, с все еще исправно работающим встроенным термостатом.
В данном случае схема подключения терморегулятора и трехходового клапана никак не затрагивает внутренние узлы котла, и сказывается на его работе лишь косвенно – при подаче со смесителя в возвратную трубу горячей воды встроенный термостат отреагирует и уменьшит подачу топлива. При охлаждении комнаты терморегулятор закроет клапан, и циркуляция горячего теплоносителя будет происходить во всей системе с интенсивной отдачей тепла.
Советы по выбору терморегуляторов
Поскольку самовольное внедрение в работу газового оборудования опасно и преследуется по закону, применение терморегуляторов и смесительных клапанов позволит увеличить ресурс эксплуатации устаревшего котла, без изменений во внутренней системе, с возможностью автоматической регулировки температуры. В данном случае нужно подобрать совместимые терморегуляторы и электрические трехходовые клапаны.
При выборе любого терморегулятора нужно помнить – он будет малоэффективным при неправильном расчете системы отопления и плохом утеплении
Самые простые терморегуляторы имеют регулируемый диапазон температур, при преодолении которых устройство на выходе может иметь два состояния – включено, или выключено. На входе подключаются фаза, рабочий ноль и заземление (устройство должно иметь соответствующую маркировку клемм), а на выходе подключается нагрузка – смесительный клапан, инфракрасный излучатель или электрический ТЭН.
Терморегулятор для электрического котла работает по аналогичному описанному выше принципу, с той разницей, что должна быть обеспечена коммутация больших токов, ведь электрокотел потребляет значительно больше электроэнергии, чем системы клапанов. Поэтому при покупке терморегулятора для электрокотла в первую очередь следует проверить соответствие токов коммутации и потребления, а также убедиться в наличии выводов для подключения циркуляционного насоса.
Как подключить термостат к котлу, в том числе к старому, без клемм…
Большое удобство в домашнее отопление привносит обыкновенный комнатный термостат. Это маленькое устройство, размещается обычно на стене, в ключевом месте, в котором мы хотим измерять температуру, и по ее значению управлять домашним отоплением. Например, на стене в центре дома в коридоре, или в кухне на наружной стене, где становится холодно быстрее всего…
Как только температура воздуха в месте размещения прибора уменьшилась до выставленного значения, скажем, +21 градус, термостат включает котел… Котел выключится когда воздух нагреется до температуры выключения,например, +24 град.
Но как термостату удается управлять котлом?, и каким образом правильно подключить термостат к котлу, чтобы это происходило?
- Особенно проблемным для многих представляется этот вопрос при использовании старых котлов, в которых подключение внешнего управления не предусматривалось….
Как работает комнатный термостат
Любой комнатный термостат, механический или электронный, с радиопередачей или проводной, или программируемый, который мы называем комнатным программатором, работает очень просто, по принципу однокнопочного выключателя, — «цепь разомкнута или соединена», — «Включено/Выключено».
В нем соединяется контакт, когда температура достигает порога включения, и цепь управления котлом становится замкнутой. Когда нагрев произошел, контакт размыкается, котел останавливается.
Какие термостаты бывают
- Механические, с механической настройкой вращающейся ручкой и срабатывнием механизма, реагирующего на температуру. Это обычно малоточные приборы.
- Электронные, — с более точной настройкой и точным срабатыванием.
- С радиоуправлением. Иногда кабели весьма мешают в интерьере. На стене крепится регистратор температуры–радиопередатчик, а у котла располагается приемник, подключенный проводами как термостат.
- Программируемые приборы. Которыми можно задавать изменения температуры в течении суток, которые весьма полезны для экономии, так как на несколько часов можно сделать «холодно»….
- Термостат с функцией управления по GSM иил Wi-Fi связи — возможно удаленное управление котлом.
Как подключается обычный термостат к автоматизированному котлу
Современные котлы обычно оборудованы клемной колодкой с двумя клеммами для подключения аппарата внешнего управления, работающего по принципу «Включил-Выключил». Чаще эти клеммы обозначены как ТА.
Изначально они соединены перемычкой, при этом цепь между ними замкнута, котел получает все время команду «Включено». Если перемычку удалить, котел выключится.
- Перемычка удаляется, на ее место подключается пара контактов с термостата, при этом обычно используется кабель сечением медных жил 0,5 – 0,75 мм кв. по инструкции производителя.
В самом же термостате не все так однозначно, у разных производителей клеммы нумеруются как 1,2,3 или АБС. Нужно подключить пару к тем контактам, которые замыкаются при срабатывании прибора на температуру. Если из инструкции это узнать не удается, останется только вызвонить замыкаемые контакты омметром…
Как подключить термостат к старому (безмозглому) котлу
Некоторые модели газовых, мазутных, электрических…котлов не имеют специальных клемных контактов для наружного блока управления. Как дистанционно управлять старым котлом?
Вероятно, что на самом котле находится ручка управления реле по температуре теплоносителя. И можно обнаружить, что это реле работает по тому же принципу «Замкнуто/Разомкнуто».
Если снять клемму с этого реле (блока управления), т.е. разомкнуть цепь его питания, то котел выключится. Он воспримет это как «температура большая – цепь разомкнута».
Понятно, что в разрыв между снятым проводом и этой клеммой можно подключить наружный термостат. Ручку на самом котле закрутить так, чтобы всегда было положение «Включено», а наружный термостат будет разрывать и соединять эту цепь, управляя работой котла так, как будто бы это делал внутренний…
- По тому же принципу – включить термостат в цепь питания блока управления.
- Включить в разрыв цепи питания катушки магнитного пускателя тенов (не путать, – не в разрыв силовых проводов, а в цепь управления…).
- В разрыв цепи датчика давления воды в системе, который также работает по принципу «Включил/Выключил». Правда, котел теперь будет при выключении термостатом сообщать ошибку, что давление в системе ниже нормы…
В общем, включить последовательно с любым датчиком, который управляет котлом по принципу соединил-разъединил.
Но нельзя включать там, где регистрируется плавное изменение сопротивления, обмен пакетами цифровых данных, где нужно делать ручной перезапуск, например, при срабатывании термопары…
Как видим, при должном желании подключить термостат, или программатор, к любому котлу, который управляется электрическими цепями, датчиками… – нет проблем…
Как подключить терморегулятор к электрокотлу
Терморегулятор — важный элемент автономных систем отопления. Он позволяет обеспечить автоматическую работу всей сети и избежать перерасхода топлива. Этот простой прибор — залог долговечной работы и котла, и всей инженерной сети. Установка терморегулятора не представляет ничего сложного. Ориентируясь на описание и схемы, приведенные в инструкциях к котлу и автоматическому прибору, можно выполнить подключение и настройку самостоятельно, не обращаясь к специалистам.
Нас часто спрашивают: подойдет ли тот или иной комнатный терморегулятор (термостат) для газового котла. Ответ: практически любой термостат можно подключить к любому газовому котлу и с этим подключением справится даже школьник. Включение и отключение котла происходит с помощью реле («сухой» контакт). Современные газовые котлы независимо от их производителя и особенностей модели имеют точки подключения для термостата, через которые осуществляется управление отоплением и охлаждением. Подключить прибор можно с помощью клеммы на котле в нужной точке.
На плате управления котлом находим нужную нам перемычку (иногда ее выносят наружу, для облегчения доступа), а вместо нее подсоединяем провода идущие от нормально разомкнутого «сухого» контакта терморегулятора. В принципе все.
Хотелось бы добавить, если терморегулятор не имеет «сухой» контакт, его легко получить подключив дополнительно любое реле с «сухим» контактом, их множество и цена копеечная.
«Сухой контакт» — это контакт, который не задействован в других цепях и не находится под напряжением, по другому — свободный контакт реле. Если есть желание использовать терморегулятор в котором нет «сухих» контактов (обычно это терморегуляторы для теплого пола), то придется использовать дополнительное реле или контактор.
Специалисты рекомендуют устанавливать комнатные термостаты в жилых помещениях. Их монтаж, например, на кухне, в холле, котельной приведет к нарушениям в срабатывании системы. Желательно выбирать либо самую холодную комнату, например, угловую, либо помещение, где чаще всего собирается большое количество людей. Рядом с терморегулятором не должно быть источников тепла — радиаторов и дополнительных обогревателей. На него не должны попадать прямые солнечные лучи. Не лучшее место и для установки на сквозняке. Осторожно нужно монтировать регуляторы рядом с электробытовыми приборами, излучающими немалое количество тепла. Все это является так называемыми тепловыми помехами, мешающими нормальной работе программатора.
При понижении температуры программатор (терморегулятор, термостат) автоматически включает котел. Порог срабатывания (гистерезис — диапазон между включением и выключением) может быть разным и зависит от модели терморегулятора, для электронных моделей он примерно равен 0,2 градуса, а для механических — до 2,5 градуса.
Одно очень важное отличие автоматического управления от ручного заключается в том, что, отключая котел, термостат автоматически отключит и циркуляционный насос, а это существенно влияет на экономичность отопления. Как показала практика использования термостатов, они позволяют сэкономить до 30% энергии. Установка даже самого дешевого программатора обеспечит экономию не менее 15%.
Термостаты для котлов, нужны ли они вообще!
Терморегуляторы, комнатные термостаты, датчики комнатной температуры – это все названия одного и того же понятия. Понятия о комфорте экономии и долговечности. А именно, комфортной температуры в помещении, экономии расхода газа и электроэнергии и увеличения срока службы Вашего отопительного агрегата.
арт:RT300
арт:EP200
Но начнем по порядку – когда у Вас установлен двухконтурный газовый котел, то температуру в помещении, которое он отапливает, Вы регулируете путем увеличения или уменьшения температуры теплоносителя (ВОДЫ) в Вашей системе отопления. Включение и выключение котла происходит уже в зависимости от того, достигла ли ВОДА в системе отопления заданной на котле температуры. При понижении или повышении температуры за пределами помещения, Вам опять необходимо регулировать температуру отопления на Вашем котле вручную. И эти манипуляции необходимо проделывать весь отопительный сезон, когда температура в отапливаемом помещении становится либо слишком прохладной, либо слишком жаркой. В таком режиме работы происходят очень частые пуски котла на небольшой период времени. Как правило — один раз в 5-10 минут на 1-2 минуты работы горелки котла. То есть котел постоянно работает в режиме включения-выключения, при этом циркуляционный насос котла работает ПОСТОЯННО, не в зависимости от того горит ли газ в котле или нет. Расход электроэнергии двухконтурным котлом мощностью 24кВт в отопительный период посчитать не составит труда — это порядка 60-90Вт/час. А это уже 1,44-2,160 кВт в сутки или 43-65 кВт в месяц. Не о каком комфорте, экономии и долговечности работы газового прибора здесь не может быть и речи.
Вернемся к нашим — терморегуляторам, комнатным термостатам, датчикам комнатной температуры. Что это, для чего они нужны и нужны ли они вообще!
Комнатный термостат – прибор, который регулирует работу газового котла в зависимости от температуры ВОЗДУХА в помещении. Мы не зря обращаю Ваше внимание на температуру ВОЗДУХА.
Повторим:
- котел БЕЗ КОМНАТНОГО ТЕРМОСТАТА включается и выключается в зависимости от температуры ВОДЫ в системе отопления.
- котел, к которому подключен КОМНАТНЫЙ ТЕРМОСТАТ, включается и выключается в зависимости от температуры ВОЗДУХА в помещении.
Как это работает?
Вы задаете на термостате необходимую Вам температуру в помещении, — например + 23°С. При понижении температуры воздуха на 0,25-1°С (порог срабатывания зависимости от моделей термостата), термостат дает команду котлу на включение – котел начинает работать на отопление. Как только температура воздуха в помещении достигает + 23,25°С — + 24°С термостат отключает котел. Причем отключает не только горелку, а и насос (начинаем экономить).
Воздух в помещении остывает намного медленнее, чем вода в системе отопления, и частота включений котла сокращается в десятки раз, что не может не сказаться на увеличении срока эксплуатации прибора.
Серия «Standart»
арт:091FL арт:091FLRF
Преимущества:
Вам нет необходимости регулировать температуру на котле вручную – один раз вы ее задали на термостате! Потеплело зимой на улице – котел не включается, собралась вся семья в доме, температура в помещении повысилась — котел не включается, солнце греет комнату через окно – котел не включается, ваша квартира находиться внутри дома и соседские квартиры Вас подогревают — котел не включается.
Котлы не управляемые термостатом, бесполезно расходуют до 25-30% энергии, так как повышение комнатной температуры, свыше требуемой, даже на 1°С , кроме ощутимого дискомфорта, приводит к значительному перерасходу топлива котлом. Теперь можете поднять расчетные книжки по газу, посчитать, какую сумму вы заплатили за последний отопительный сезон. Отнять от этой суммы 25-30% — именно на столько бы Вы заплатили меньше за газ, если бы у Вас был установлен комнатный термостат. Плюс еще 30-40кВт сэкономленной электроэнергии в месяц и еще плюс уменьшение износа котла, посчитать который невозможно. Окупаемость и эффективность прибора очевидна.